В ЮФУ присвоили 30 химическим веществам новый статус опасности для экосистем
С середины прошлого века предельная допустимая концентрация веществ, загрязняющих почву, рассчитывалась в России исходя из санитарно-гигиенических норм, то есть из того, насколько они опасны для человека. Ученые ЮФУ выяснили, что некоторые вещества, признанные при таком подходе безопасными, на самом деле вредят экосистемам.
Южный федеральный университет заботится о повышении экологической безопасности: выпускает профессиональные кадры в сфере природопользования и проводит передовые научные исследования в Академии биологии и биотехнологии имени Д. И. Ивановского. Разработка наукоемких технологий, методов и стратегий сохранения и восстановления почвенных ресурсов также является важной задачей стратегии ЮФУ в рамках программы «Приоритет 2030» и программы развития ЮФУ до 2030 года.
Так, одной из важнейших глобальных экологических проблем современности является загрязнение почвы — оно угрожает продовольственной безопасности человечества. Важный инструмент предотвращения загрязнения — разработка и использование экологических нормативов качества почв.
Для разработки новых нормативов взамен устаревшим, специалисты кафедры экологии и природопользования — заведующий кафедрой профессор Сергей Колесников, директор АБиБ ЮФУ, профессор Камиль Казеев, кандидат биологических наук Юлия Акименко и молодой преподаватель Наталья Евстигнеева — провели исследование «Оценка экотоксичности загрязнения потенциально токсичными элементами по биологическим показателям гапловых черноземов Юга России (Ростовская область)». Проект поддержан Президентским грантом по поддержке ведущих научных школ Российской Федерации и рядом других грантов.
«В настоящее время в России и в мире, в основном, используются «антропоцентрические» нормативы качества почв. При оценке опасности поллютантов (загрязняющих веществ) используют классы опасности, определенные по отношению к человеку. Сейчас в период перехода к экоцентризму все более актуальным становится экологическое нормирование содержания поллютантов в почве по опасности для экосистемы, полагая, что если защищена экосистема, то защищен и человек», — рассказал профессор Сергей Колесников.
По данным Всемирной организации здравоохранения потенциально токсичными элементами (ПТЭ) считаются только 11 металлов: мышьяк (As), кадмий (Cd), кобальт (Co), хром (Cr), медь (Cu), ртуть (Hg), марганец (Mn), никель (Ni), свинец (Pb) и олово (Sn). При этом, говорится в исследовании ЮФУ, совершенно недооценивается токсичность теллура (Te), селена (Se), серебра (Ag), висмута (Bi), германия (Ge) и таллия (Tl). Так сложилось, потому что эти элементы не показывали никакого эффекта ни по одному биологическому индикатору при загрязнении почвы разовой дозой.
Но исследования последних 15 лет показали, например, что висмут накапливается медленно только в щелочных почвах, а в более кислых он подвижен и токсичен для биоты — он снижает ферментативную активность почвы, чем вредит почвенным бактериям, растениям и дождевым червям. А накопленный в почве таллий влияет на показатели всхожести растений из семян и содержание в них хлорофилла. Серебро снижает проницаемость биологических мембран, вызывает повреждение ДНК и метаболические нарушения — таких данных попросту не было, когда элементы ранжировали по степеням опасности.
Результаты проведенного в ЮФУ исследования позволили пересмотреть представления об опасности загрязнения окружающей среды химическими элементами, наиболее типичными для Ростовской области — приоритетные полютанты (загрязнители) для чернозема Haplic (название донского чернозема в международной системе почвенных ресурсов).
Была исследована экотоксичность двадцати трех металлов — Cd, Hg, Pb, Cr, Cu, Zn, Ni, Co, Mo, Mn, Ba, Sr, Sn, V, W, Ag, Bi, Ga, Nb, Sc, Tl, Y, Yb, пяти металлоидов (веществ, проявляющих некоторые свойства металлов) —B, As, Ge, Sb, Te и 2 неметаллов — F и Se.
Элементы вносились в почву в количестве 1, 10 и 100 миллиграммов на один килограмм почвы. Образцы чернозема смешивали с необходимой дозой оксида металла, металлоида или неметалла, после этого почву тщательно перемешивали и увлажняли. Образцы почвы инкубировали в вегетационных сосудах при температуре 20–22 °С, влажности почвы 55–60 % и плотности почвы 1,2 г/см3. Лабораторно-аналитические исследования проводились через 30 суток после заражения.
Степень опасности элемента оценивали по наиболее чувствительным и информативным показателям биологической активности почвы: общей численности бактерий, обилию азотобактерных бактерий, активности каталазы, целлюлозолитической активности, изменению длины корня редьки.
По результатам исследования химические элементы были ранжированы на три класса по степени их экотоксичности: I класс — Te, Ag, Se, Cr, Bi, Ge, Sn, Tl, Hg, Yb, W, Cd; II класс — As, Co, Sc, Sb, Cu, Ni, B, Nb, Pb, Ga; III класс — Sr, Y, Mo, Zn, V, Ba, Mn, F.
«Поскольку в настоящее время до 95 процентов продуктов питания человечество получает благодаря почве, применение указанных экологических нормативов качества почв в природоохранной деятельности играет важную роль в обеспечении продовольственной и экологической безопасности России и мира. Исследования по этой тематике обязательно будут продолжены, хотя бы по той причине, что с каждым годом появляется все больше новых веществ, опасность которых должна быть оценена», — поделилась доцент кафедры экологии и природопользования АБиБ ЮФУ Юлия Акименко.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно